Yalıtım nedir ve neden bozulur?
Yalıtım nedir ve neden bozulur?
Elektrik izolasyonu, normal çalışma ömrü boyunca çeşitli streslere maruz kaldığı için zaman içinde bozulur. İzolasyon, birkaç yıl boyunca bu streslere dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu süre, izolasyonun çalışma ömrü olarak kabul edilir. Bu süre, çoğu zaman onlarca yıl sürer.
Anormal stresler, bu doğal eskime sürecini hızlandırarak izolasyonun çalışma ömrünü önemli ölçüde kısaltabilir. Bu nedenle, eskimenin hızlanıp hızlanmadığını ve mümkünse etkilerin tersine çevrilip çevrilmeyeceğini belirlemek için düzenli olarak testler yapmak iyi bir uygulamadır.
Tanı amaçlı izolasyon testinin amacı:
- Eskimenin hızlanıp hızlanmadığını belirlemek.
- Eskimenin nedenini belirlemek.
- Mümkünse durumu düzeltmek için en uygun eylemleri belirlemek.
En basit biçimiyle, tanı amaçlı test "Nokta Testi"nin biçimini alır. Birçok elektrik bakım uzmanı, izolasyona gerilim uygulandığı ve direncin ölçüldüğü nokta testleri yapmıştır. Bu durumdaki tanı, "izolasyon iyi" veya "izolasyon kötü" ile sınırlıdır. Ama bu tanıyı elde ettikten sonra onunla ne yapabiliriz? Bu, kötü bir öksürükle doktora gittiğinizde doktorun size "Kötü bir öksürüğünüz var" demesi gibidir. Yalnızca bu bilgiyi almaktan hoşnut olmazsınız. Doktorun sizi muayene etmesini, birkaç tahlil yaptırmasını ve size neden kötü bir öksürüğünüzün olduğunu ve bunu tedavi etmek için ne yapmanız gerektiğini söylemesini istersiniz.
İzolasyon testinde yalnızca nokta testi yapmak, doktorun size iyi veya hasta olduğunuzu söylemesiyle eşdeğerdir. Bu, çok zayıf bir bilgidir. Bu, genellikle arıza maliyetinin düşük olduğu ve ekipmanların kolay ve ucuz bir şekilde değiştirilebileceği düşük gerilim devrelerine uygulanan türden bir testtir. Test edilen ekipman düşük gerilimli ekipman olduğundan, bu testler genellikle 500 veya 1000 V'lik test gerilimi kullanılarak gerçekleştirilir ve tüm elektrik bakım personeli tarafından bilinir.
Bununla birlikte, doktor muayenesinin sonuçlarını kaydeder ve bunları önceki muayenelerle karşılaştırırsa ilaç yazmasını sağlayabilecek bir eğilimi tespit edebilir. Benzer şekilde, izolasyon direnci okumaları kaydedilir ve daha önce elde edilen okumalarla karşılaştırılırsa bir eğilim görülebilir ve gerektiğinde düzeltici eylemler öngörülebilir.
1 kV'nin üzerindeki gerilimlerde tanı amaçlı izolasyon testi, çoğu elektrik bakım uzmanının pek bilmediği bir alandır. Bu nedenle bu kitapçığın amacı:
- Okuyucuya tanı amaçlı izolasyon direnci testlerini tanıtmaktır.
- Bu tanı amaçlı izolasyon direnci testlerinin sonuçlarını değerlendirmek için yönergeler sunmaktır.
- Daha yüksek gerilimlerde çok gerilimli testlerin avantajlarını tanıtmaktır.
Okuyucuya, tanı amaçlı izolasyon testleriyle ilgili ek bilgiler sağlamak için kitapçığın sonuna bir dizi ek dahil edilmiştir.
İZOLASYON NEDIR?
Motor, jeneratör, kablo, şalter, dönüştürücü veya başka bir tesisattaki her elektrik kablosu, belirli türden bir elektrik izolasyonuyla kaplanmıştır. Kablo elektrikli ekipmana güç veren elektrik akımı için iyi bir iletken (genellikle bakır veya alüminyumdan yapılır) olsa da izolasyon akıma karşı dayanıklı olmalı ve akımı iletken boyunca yolundan ayırmamalıdır. Aşağıdaki denklemde ifade edilen Ohm Kanunu'nu anlamak, izolasyon testini anlamanın anahtarıdır:
E = I x R
Burada
E = volt cinsinden gerilim
I = amper cinsinden akım
R = ohm cinsinden direnç
Belirli bir direnç için gerilim ne kadar yüksek olursa akım o kadar büyük olur. Alternatif olarak, kablonun direnci ne kadar düşük olursa aynı gerilim için akım akışı o kadar fazla olur.
Hiçbir izolasyon mükemmel değildir (sınırlı dirence sahiptir), bu nedenle akımın bir kısmı izolasyon boyunca veya izolasyon üzerinden toprağa akar. Böyle bir akım, çoğu pratik amaç için önemsiz derecede küçük olabilir, ancak izolasyon test ekipmanının temelini oluşturur.
Peki "iyi" izolasyon nedir? "İyi", akım akışına karşı nispeten yüksek bir direnç anlamına gelir. İzolasyon malzemesini açıklamak için kullanıldığında, "iyi" "yüksek direnci koruma becerisi" anlamına da gelir. Direncin ölçülmesi, izolasyonun size ne kadar "iyi" olduğunu söyleyebilir.
Neler İzolasyonun Bozulmasına Yol Açar?
İzolasyonun bozulmasının beş temel nedeni vardır. Birbirleriyle etkileşim kurar ve izolasyon kalitesinde giderek daha fazla düşüşe neden olurlar.
Elektriksel Stres
İzolasyon, belirli bir uygulama için tasarlanmıştır. Aşırı gerilimler ve yetersiz gerilimler izolasyon içinde anormal streslere yol açar. Bu, izolasyonun çatlamasına veya katmanlara ayrılmasına neden olabilir.
Mekanik Stres
Çukur kazarken kabloya çarpma gibi mekanik hasarlar çok normaldir, ancak makinenin dengesiz bir şekilde çalıştırılması veya sık durdurulması ve başlatılması nedeniyle mekanik stresler de gerçekleşebilir. Makinenin çalışmasıyla ortaya çıkan titreşim, izolasyon içinde kusurlara yol açabilir.
Kimyasal Madde Etkisi
İzolasyonun aşındırıcı buharlardan etkileneceğini düşünebilirsiniz, ancak yağ ve kir de izolasyonun etkisinin azalmasına neden olabilir.
Termal Stres
Bir makine parçasının çok sıcak veya soğuk koşullara alınması, izolasyonun genişlemesine veya daralmasına yol açarak çatlaklara ve arızalara neden olabilir. Bununla birlikte, bir makine başlatıldığında veya durdurulduğunda termal stresler de gerçekleşebilir. Makine aralıklı kullanım için tasarlanmamışsa her durdurma ve başlatma izolasyonun eskime sürecini olumsuz olarak etkileyecektir.
Çevre Kirliliği
Çevre kirliliği, süreç boyunca oluşan nemden kapalı havalarda görülen rutubete ve hatta kemire kemire izolasyona ulaşan kemirgen hayvanların saldırılarına kadar çok çeşitli unsurları kapsar.
İzolasyon, hizmete alınır alınmaz bozulmaya başlar. Belirli bir uygulamada izolasyon, normal çalışma koşullarında yıllar boyunca iyi hizmet sunacak şekilde tasarlanmış olacaktır. Bununla birlikte, anormal koşullar zarar verici etkilere yol açabilir. Bunlar, kontrol edilmediği takdirde bozulma hızını artırır ve izolasyon arızasına yol açar. İzolasyon, elektrik akımının istenmeyen yolarda akmasını yeteri kadar önleyemezse arızalanmış olarak kabul edilir. Buna, izolasyonun dış veya iç yüzeyleri boyunca akım akışı (yüzey kaçak akımı), izolasyon gövdesinden akım akışı (iletim akımı) veya çeşitli nedenlerle akım akışı dahildir.
Örneğin, izolasyonda küçük delikler veya çatlaklar oluşabilir ya da yüzeyden nem veya yabancı madde geçebilir. Bu kirletici maddeler, uygulanan gerilimin etkisiyle hemen iyonlaşarak kuru ve kirlenmemiş yüzeylerle karşılaştırıldığında daha fazla olan yüzey kaçak akımı için düşük bir direnç yolu sağlar. Bununla birlikte, izolasyonun temizlenmesi ve kurutulması sorunu kolayca giderecektir.
İzolasyonun diğer düşmanları, kolayca giderilemeyen bozulmalara yol açabilir. Ancak izolasyon bozulmaya başladığında, çeşitli etkenler birlikte hareket ederek gerileme hızını artırır.
